Hao Yan · Xuebao Li · Yan Pan · Rui Jin 等5人 · IET Power Electronics · 2025年1月 · Vol.18

本文提出一种级联型纳秒上升时间高压正极性方波电源拓扑，以满足碳化硅器件在高压方波条件下的绝缘评估需求。该拓扑可灵活调节频率、上升时间和占空比等参数，并在单个或多个开关故障情况下仍保持功能完整性。实验样机实现4 kV输出电压，重复频率0–5 kHz，占空比0–100%，上升时间80–300 ns，验证了所提拓扑的可行性与可靠性。

解读: 该纳秒级高压方波电源技术对阳光电源SiC功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，SiC器件工作在高压高频环境下，其绝缘可靠性直接影响系统寿命。该拓扑提供的4kV/80-300ns上升时间方波测试能力，可用于阳光电源功率模块设计阶段的绝缘评估和加速老化试验。级联容错设计理...

Xiaodong Liang · Qifeng Li · Marija Ilic · Janusz Bialek 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月

[Guest Editorial - 特邀编辑社论，期刊编辑或特邀专家的评论性文章，通常无独立摘要]

Yan Zhou · Minmin Zhang · IET Power Electronics · 2025年2月 · Vol.18

提出一种基于开源数据库与数据驱动物理模型的铁芯损耗预测方法。该方法针对特定预测点，可自动执行流程中的两条路径，提升预测效率与准确性。通过整合实测数据与物理建模，实现对不同工况下功率变换器磁性元件损耗的精确估计，为电力电子系统设计与优化提供有效支持。

解读: 该铁芯损耗预测技术对阳光电源的功率变换器产品线具有重要应用价值。首先可用于SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的高频变压器设计优化，通过精确预测不同工况下的铁芯损耗，提升变换效率。其次可应用于车载OBC和充电桩等新能源汽车产品的磁性元件设计，基于开源数据库快速评估不同磁芯材料的损耗特性。该方法结合...

Xiang Zheng · Lijun Hang · Sai Tang · Yandong Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

与传统的硅（Si）器件相比，碳化硅（SiC）器件能够以更快的开关速度运行。因此，在汽车行业中，碳化硅作为硅器件的替代品更受欢迎。然而，开关速度的提高不可避免地会导致更高的 $dv/dt$，从而引发更严重的串扰问题。本文提出了一种具有可调负电压和米勒钳位电路的新型栅极驱动器。首先，采用由低成本无源元件组成的电平转换电路来产生可调负电压。其次，提出了一种包含两个 n 沟道 MOSFET 的无源触发米勒钳位电路，为串扰电流 $i_{gd}$ 提供低阻抗路径。这部分电路具有成本低、实现和设计复杂度低的优...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对SiC MOSFET的新型电平位移驱动技术具有重要的战略价值。当前，我们在光伏逆变器和储能系统中正加速推进碳化硅器件的应用，以提升系统功率密度和转换效率。然而，SiC器件高速开关特性带来的dv/dt问题和串扰现象，一直是制约其性能充分发挥的关键瓶颈。 该技术的核心...

马浩浩 · 杨媛 · 郭孙毓 · Santiago 等6人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

碳化硅（SiC）功率模块因高开关速度对寄生电感敏感，导致电压应力和开关损耗增加。本文提出一种双面布局SiC功率模块结构，通过在DBC基板上对称布置器件与端子，并利用穿孔实现三维电流路径，显著降低寄生电感与体积。仿真表明，相较传统二维键合线封装，寄生电感降低95%；实验验证显示，电压超调减少37%，开关损耗下降14%，动态性能优于商用模块，有效提升电气性能与开关特性。

解读: 该双面布局SiC功率模块技术对阳光电源产品线具有重大应用价值。95%的寄生电感降低可直接优化SG系列高功率密度光伏逆变器和ST系列储能变流器的开关特性,提升系统效率。37%的电压超调降低有助于提高PowerTitan等大功率产品的可靠性。该技术特别适用于新一代1500V系统和车载OBC等对功率密度要...

Shijie Liang · Wenjing Wang · Yanyan Huo · Qingyang Yue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

利用连续域束缚态的融合机制，实现了超低功率下的全光自开关效应。该设计通过调控光子结构中的对称性和模式耦合，显著增强光与物质相互作用，大幅降低非线性响应阈值。实验结果表明，在极弱光输入条件下即可实现高效的光学双稳态与自切换功能，为片上集成非线性光子器件的发展提供了新途径。

解读: 该超低功率全光自开关技术对阳光电源SiC功率器件及电动汽车驱动系统具有前瞻性启发价值。研究中利用连续域束缚态融合机制实现的超低阈值非线性光学响应，其物理原理可类比应用于SiC器件的载流子调控与开关特性优化。通过借鉴其对称性破缺与模式耦合的设计思路，可探索降低SiC MOSFET的开关损耗与门极驱动功...

张擎昊 · 郑大勇 · 张品佳 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

碳化硅（SiC）金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）因其优异性能在工业领域广泛应用，其可靠性与结温密切相关，结温监测与控制成为研究热点。本文将该技术分为经典结温监测、考虑老化影响的监测及结温控制三类。综述了热模型法与热敏电参数法的原理与发展，分析老化对监测精度的影响及补偿必要性，并探讨内部控制与外部控制方法的优劣。最后指出当前关键问题与未来发展方向，为相关研究提供参考。

解读: 该研究对阳光电源SiC器件应用产品线具有重要指导价值。结温监测与控制技术可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和电动汽车充电桩等高功率密度产品,有助于提升SiC MOSFET的可靠性和使用寿命。特别是考虑器件老化影响的监测方法,可用于iSolarCloud平台的预测性维护,实现产品全生命...

王若隐郑宏 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.45

非平稳工况下的结温波动是影响碳化硅（SiC）MOSFET可靠性的关键因素。本文提出一种等效栅极电阻控制方法，克服了在线连续调节驱动电阻的难题，并在此基础上设计了一种通过调节开关损耗来抑制结温波动的主动热管理策略，推导了结温调节范围。通过搭建逆变器实验平台验证了理论分析的正确性。实验结果表明，该方法可显著降低SiC MOSFET在不同功率波动阶段的结温波动，最大波动由18.83℃降至9.85℃，器件寿命提升约2.18倍。同时，考虑系统效率，引入温控操作区间与结温控制系数概念，并通过实验验证了方法的...

解读: 该等效栅极电阻控制方法对阳光电源SiC器件应用产品线具有重要价值。首先可应用于SG350HX等大功率光伏逆变器，通过主动热管理提升SiC MOSFET可靠性,延长产品寿命。其次可优化ST2752KWH等储能变流器的温度控制策略,在大功率波动工况下保障器件安全。此外,该方法也适用于DC充电桩等快充场景...

蒋馨玉 · 孙鹏 · 唐新灵 · 金锐 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

为评估多芯片并联SiC MOSFET在最高结温限制下的热安全工作区（TSOA），提出一种基于芯片-模块-系统级联合电热仿真与输出电流预测模型的评估方法，有效减少仿真次数并经实验验证。采用蒙特卡罗模拟分析芯片参数分散性对TSOA的影响，发现高开关频率下主导因素为阈值电压与栅源电压极差，低频下则为导通电阻与跨导均值。进一步通过TSOA灵敏度进行多目标优化分组，实现TSOA延拓。

解读: 该研究对阳光电源的高功率密度产品设计具有重要指导意义。SiC MOSFET多芯片并联是SG350HX等大功率光伏逆变器和PowerTitan储能系统的关键技术,研究成果可直接指导功率模块选型与分组优化。通过TSOA评估方法可提升产品可靠性设计水平,尤其适用于高开关频率、大电流的应用场景。对于储能双向...

Yuhao Zhang · Letu Siqin · Ruijian Liu · Yunjie Bai 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

内蒙古自治区半导体光伏技术与能源材料重点实验室，量子物理与技术研究中心，内蒙古大学物理科学与技术学院。

解读: 该CZTSSe电池背接触织构技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的组件适配具有参考价值。周期性Mo背接触通过增强带边光谱响应和电荷传输，可提升薄膜电池在长波段的光电转换效率，这与阳光电源MPPT算法优化方向一致。该技术对低辐照条件下的发电性能提升明显，可为SG系列逆变器的宽电压窗口设计和弱光跟踪算法提供...

Qunsi Yang · Yifu Wang · Xinghua Liu · Qianyu Hou · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本研究报道了电子辐照后4H-SiC紫外光晶体管在热退火过程中光学增益的恢复现象。通过高能电子辐照引入晶格缺陷，显著抑制器件的光电响应；随后的退火处理促使缺陷态退火，有效恢复载流子迁移率与寿命，从而实现光学增益的显著回升。实验结果表明，适当温度退火可选择性消除深能级缺陷，提升材料内部量子效率。该发现为辐照损伤SiC光电器件的功能修复提供了可行路径，对极端环境下光探测器的可靠性优化具有重要意义。

解读: 该SiC器件辐照损伤修复技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在新能源汽车驱动系统和充电桩产品中，SiC MOSFET长期工作在高温、高压、强电磁环境下，宇宙射线和高能粒子辐照会引入晶格缺陷，导致器件性能退化。研究揭示的退火修复机制为ST储能变流器、电机驱动控制器中SiC模块的可靠性提升提供理论依...

陈浩斌 · 闫海东 · 马凯 · 郭清 等5人 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

并联SiC MOSFETs是提升大功率电力电子系统电流容量的高效方案，但多芯片模块中易出现动态电流不均。本文提出一种源极直连的动态均流方法，通过电路建模与理论分析揭示电流不平衡机理及均流机制。仿真与实验结果表明，该方法可使并联器件的动态电流差异和开关损耗差异降低超过50%，且在多芯片模块中仍有效。相比传统方法，无需额外元件或DBC布局修改，兼容现有工艺，实现简单、成本低，满足极简封装需求。

解读: 该源极直连均流技术对阳光电源大功率产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST2752XP储能变流器、SG350HX光伏逆变器等大功率产品的SiC功率模块设计，优化并联器件的动态电流分配。该方法无需额外器件，与现有DBC工艺兼容，可降低50%以上的动态电流差异和开关损耗差异，有助于提升产品可靠性并降低成...

Jiaming Feng · Min Gao · Kuanhong Yao · Xingyu Liao 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文报道了一种基于VO2/SiC异质结的自供电紫外探测器，通过引入光学增强结构显著提升了器件的光响应性能。该探测器无需外部电源，在零偏压下即可实现高效的紫外光检测，表现出良好的光敏性和快速响应特性。异质结界面形成的内建电场有效促进了光生载流子的分离与输运。实验结果表明，该器件在280 nm紫外光照下具有较高的响应度和探测率，且稳定性优异，适用于下一代高性能、低功耗紫外光电探测应用。

解读: 该VO2/SiC异质结紫外探测器技术对阳光电源的功率器件和智能运维产品线具有重要参考价值。首先，自供电特性和高效光响应性能可应用于SG系列逆变器的光强感知模块，优化MPPT追踪效率。其次，该技术可集成到iSolarCloud平台的光伏组件监测系统中，通过高精度紫外辐照度检测提升系统诊断准确性。此外，...

Shijie Liang · Wenjing Wang · Yanyan Huo · Qingyang Yue 等5人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

本研究提出利用光子晶体中的连续域束缚态（BICs）融合机制，显著增强二维单层材料中的二次谐波产生效应。通过调控光子晶体的对称性和结构参数，实现多个BIC模式的合并，从而在特定位置激发出极强的局域电磁场，大幅提升非线性光学响应。该方法突破了传统非线性材料转换效率低的限制，为集成非线性光子器件的设计提供了新思路。

解读: 该BICs增强非线性光学技术对阳光电源SiC功率器件的光学检测与表征具有潜在价值。研究中光子晶体调控实现的强局域电磁场增强机制，可启发SiC器件缺陷的非线性光学检测方法开发，提升器件可靠性筛选精度。对于ST储能变流器和电动汽车驱动系统中的SiC MOSFET模块，该技术原理可用于开发高灵敏度的在线光...

赵耀刘征王志强王进君李国锋 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45

碳化硅（SiC）金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）在实际运行中常面临浪涌工况，易导致器件失效，其浪涌安全工作区（SOA）是可靠性评估的关键指标。传统评估方法依赖多次破坏性实验，成本较高。为此，提出一种低成本评估方法：首先建立考虑温度非线性影响的降阶热网络模型，并结合体二极管电路模型构建电热耦合模型；进而生成多工况下器件温度数据集，采用Kriging代理模型建立工况与结温的映射关系，实现SOA快速预测；最后通过破坏性实验验证了该方法的有效性。

解读: 该SiC MOSFET浪涌SOA评估技术对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器中，SiC器件常面临电网故障、负载突变等浪涌工况，传统破坏性测试成本高昂。该研究提出的POD降阶热网络模型结合Kriging代理模型方法，可快速预测器件在多工况下的结温与SOA边界，显著降低可...

Kun He · Bailing Li · Sumei Wu · Chen Yi 等8人 · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文研究了二维WTe2/Cr3Te4异质结构中的电流诱导磁化翻转效应。该结构结合了拓扑非平庸的单层WTe2与本征铁磁半导体Cr3Te4，展现出优异的自旋轨道力矩效率和高磁化翻转比率。通过第一性原理计算与微磁模拟相结合，揭示了界面强自旋轨道耦合与电荷-自旋转换机制对增强翻转效率的关键作用。结果表明，此类异质结构在低功耗自旋电子器件中具有重要应用潜力。

解读: 该二维异质结构的高效电流诱导磁化翻转特性对阳光电源的功率器件技术创新具有重要启发。WTe2/Cr3Te4结构的高自旋轨道力矩效率可用于开发新型磁控开关器件，有望在SiC功率模块中实现更快速的开关特性和更低的损耗。这一技术可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率变换效率，特别是在高频开关应用...

Heng Peng · Junhao Xue · Mei Fang · Conghua Zhou · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.127

本文研究了基于碳电极、无空穴传输材料的介观钙钛矿太阳能电池中光电转换效率的构建机制。通过系统分析器件结构、界面特性及电荷传输动力学，揭示了在无空穴导体条件下，碳电极与钙钛矿层之间的有效接触对载流子提取和复合抑制的关键作用。结合材料表征与器件性能测试，阐明了电池内部电场分布与能量能级匹配对开路电压和填充因子的影响规律，为低成本、高稳定性钙钛矿太阳能电池的设计提供了理论依据。

解读: 该碳电极无空穴层钙钛矿电池研究对阳光电源光伏产品线具有前瞻价值。其低成本、高稳定性特性契合SG系列逆变器对新型光伏组件的适配需求，简化的器件结构可降低组件制造成本，提升系统经济性。研究揭示的界面电荷传输机制与能级匹配原理，可指导MPPT算法优化，提高弱光及复杂工况下的功率提取效率。碳电极的长期稳定性...

Tobias Nieckula Ubostad · Yoganandam Vivekanandham Pushpalatha · Frank Mauseth · Dimosthenis Peftitsis · IET Power Electronics · 2025年5月 · Vol.18

本文介绍了一种由两个芯片级串联连接的碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）构成的功率模块封装工艺。通过优化芯片布局、互连结构及封装材料，实现了高压条件下良好的电压均衡与热管理性能。该模块无需外部均压电阻即可在2.4 kV工作电压下稳定运行，显著提升了功率密度与开关速度。实验验证了其在高温、高频工况下的可靠性，适用于高效率、高功率密度的电力电子系统。

解读: 该芯片级串联SiC MOSFET功率模块技术对阳光电源高压产品线具有重要应用价值。2.4kV耐压等级可直接应用于ST系列储能变流器和1500V光伏逆变器系统，无需外部均压电阻的设计简化了功率模块外围电路，提升系统可靠性。芯片级串联方案实现的高功率密度与快速开关特性，可优化PowerTitan储能系统...

张岩薛少鹏李阳李现亭刘进军 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

受寄生电感或串联器件分压不均影响，SiC MOSFET可能承受超出安全工作区的短时过电压硬开关应力，导致参数退化或失效。现有可靠性研究多集中于安全工作区内长期静态工况，难以准确评估实际寿命。本文研究两种额定电压SiC MOSFET在过电压硬开关下的退化机制，并与栅极开关应力及静态过电压实验结果对比。结果表明：第一象限工作器件因栅氧化层退化，阈值电压Vth和导通电阻RDS(on)下降，栅极漏电流IGSS与漏极截止电流IDSS上升，动态特性随之改变；第三象限工作器件因堆垛层错扩展导致体二极管正向压降...

解读: 该研究揭示的SiC MOSFET过电压硬开关退化机理对阳光电源功率器件应用具有重要价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，母线电压波动、寄生电感振荡及串联器件分压不均常导致SiC器件承受瞬态过电压应力。研究发现的热载流子注入导致Vth和RDS(on)退化、体二极管压降增加等机制，可指导Po...

王来利 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

随着“双碳”目标推进和能源结构转型，以碳化硅、氮化镓为代表的第三代宽禁带功率半导体器件因其高频、高压、高效及耐高温特性，在电力电子装备中应用前景广阔。然而，传统硅基器件的封装技术难以满足其性能与可靠性需求，已成为产业发展的瓶颈。为突破宽禁带器件大规模应用的技术难题，亟需研究其失效机理、新型封装结构、互连技术、驱动保护设计、多芯片并联建模及应用场景下的可靠性优化方法。《电工技术学报》推出该专题，收录10篇高水平论文，涵盖上述五个研究方向，旨在促进学术交流、技术进步与成果转化。

解读: 该研究对阳光电源的SiC/GaN功率器件应用具有重要指导意义。封装集成与可靠性优化技术可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和电动汽车充电设备的功率模块设计。特别是在高频高压应用场景下,新型封装结构和互连技术有助于提升产品功率密度,多芯片并联建模可优化大功率产品的并联均流性能。失效机理研...